PT2292174E

PT2292174E - Fonte de iluminação

Info

Publication number: PT2292174E
Application number: PT101805794T
Authority: PT
Inventors: Jonathan S Kane; Gregg Scheller; Michael D Auld; James C Easley
Original assignee: Synergetics Inc
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2013-07-09
Also published as: WO2005016118A3; WO2005016118A2; ES2632563T3; EP1653896A4; PT1653896E; JP2007500546A; ES2404065T3; US7189226B2; PT2293127E; US20070135806A1; ES2436199T3; ES2415509T3; EP1653896B1; ES2521691T3; US20050033389A1; ES2523964T3; EP1653896A2; JP5043897B2; JP2009279420A; JP2011255188A

Description

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DESCRIÇÃO "FONTE DE ILUMINAÇÃO" A técnica da presente invenção refere-se a sondas endoscópicas de fibra ótica para cirurgia vitrio-retiniana em geral e mais particularmente a uma fonte de iluminação, que compreende uma única fonte de iluminação, a qual possui uma saida de luz de iluminação, transmitida através de uma ou mais lentes e focada sobre uma fibra ótica.

Os procedimentos cirúrgicos vitreoretineanos da técnica anterior utilizam fibras óticas, diferentes e separadas, para a emissão de luz, tipicamente não coerente, de iluminação e um feixe de luz de laser coerente, para o tratamento cirúrgico dos tecidos. Embora na técnica anterior tenham sido desenvolvidas "sondas laser iluminadas" de variadas configurações, todas elas utilizam uma fibra ou fibras óticas separadas, para a corrente de iluminação não coerente e para aplicação coerente do laser. As fibras anteriormente referidas estão, tipicamente, dispostas lado a lado, no interior de um lúmen de agulha comum. Uma forma de realização dessa tecnologia da técnica anterior encontra-se na US 5.323.766 A. Esta tecnologia da técnica anterior exige uma incisão maior ou mais do que uma incisão, para se poderem introduzir no olho, ou noutra estrutura, luz de iluminação e de laser de tratamento, gerando assim maior trauma no local da cirurgia.

Os dispositivos da técnica anterior utilizam, tipicamente, um diâmetro de núcleo da fibra ótica para aplicação do laser de 200 a 300 micrones, uma vez que tal diâmetro proporciona o tamanho de ponto de queima do laser cirúrgico mais vulgarmente desejado pelo cirurgião. Os dispositivos 2 da técnica anterior anteriormente referidos têm sido incapazes de proporcionar iluminação cirurgicamente útil (luz branca não coerente) suficientemente intensa através de uma fibra tão pequena, principalmente devido à incapacidade da técnica anterior para focar a referida luz de iluminação não coerente cirurgicamente útil num ponto de aplicação tão pequeno. Além disso, nenhum dos dispositivos da técnica anterior combinou as anteriormente referidas, luz de iluminação cirurgicamente útil e luz de laser de tratamento, transmitindo-as através de uma única fibra, especialmente do pequeno tamanho anteriormente mencionado. A WO 95/34011 AI descreve um dispositivo para atenuar a luz branca recebida por uma fibra ótica, sendo o dispositivo uma cobertura com uma aresta fina e uma superfície plana, destinada a aplicação na fibra ótica, a partir da orla da fibra. A US 6 367 958 Bl, descreve um dispositivo endoscópico, que inclui um conjunto de atenuação, o qual tem uma disposição de segmentos que é sucessivamente inserível no trajeto de um feixe de luz. Os segmentos possuem contornos com diferentes formatos geométricos, os quais definem uma configuração de uma região de transmissão, dependendo de uma posição angular do eixo. O objeto da invenção é proporcionar uma fonte de iluminação, que é capaz de atenuar uma saída de luz de uma fibra, sem afetar a cor ou a abertura da saída. O objeto é atingido por uma fonte de iluminação, que compreende uma única fonte de iluminação, a qual possui uma saída de luz de iluminação transmitida através de uma ou mais lentes e focada sobre uma fibra ótica, e um mecanismo de atenuação, que compreende uma montagem, numa ou mais das 3 referidas lentes, a qual é capaz de orientar uma ou mais das referidas lentes, para que um pico de iluminação da referida luz de iluminação não seja centrado na referida fibra ótica durante a atenuação. 0 mecanismo de atenuação da fonte de iluminação de acordo com a presente invenção, movimenta o ponto focal de uma lente de atenuação a fim de proporcionar a atenuação, sem introduzir dispositivos, aberrações cromáticas, ou modificações de temperatura da cor.

Onde sejam aqui fornecidas, dimensões, atributos geométricos e tamanhos de rosca, são-no para fins de informação e de habilitação para a forma de realização preferida. Formas de realização alternativas podem utilizar uma pluralidade de variações do anteriormente referido, sem afastamento do escopo da presente invenção. A técnica da presente invenção pode ser fabricada a partir de uma multiplicidade de materiais, incluindo, mas sem a eles se limitar, metais, plásticos, vidro, cerâmica ou compostos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Numerosos outros objetos, caracteristicas e vantagens da invenção deverão agora tornar-se aparentes, a partir de uma leitura da descrição pormenorizada que se segue, tomada em conjunto com os desenhos juntos, nos quais: A Fig. 1 é uma vista, em plano de topo, de uma forma de realização preferida da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo de abertura numérica, mostrando os trajetos da luz de iluminação e do laser, sem o cartão de foto toxicidade, o medidor de energia e os conectores de ponteira. 4 A Fig.2 é uma vista em perspetiva da lâmpada de arco e da montagem da fonte. A Fig.3 é uma vista de conjunto da lâmpada de arco e da montagem da fonte. A Fig.4 é uma vista em plano do lado frontal da montagem da primeira lente, da câmara montada no eixo e do obturador, com um obturador representado a tracejado na posição de fechado. A Fig.5 é uma vista em plano do lado frontal do espelho de orientação, do pilar, da braçadeira, da corrediça esférica e do solenoide numa posição estendida, não energizada. A Fig.6 é uma vista em plano do lado frontal da primeira saida para a luz de laser e de iluminação e do comutador para a deteção do rebaixo no cano de alinhamento. A Fig.7 é uma vista em corte perpendicular ao longo da linha 7 - 7 da Fig. 6, sem a presença do corpo do comutador. A Fig.8 é uma vista em plano lateral do conector de ponteira, sem o rebaixo, para uso preferencial com laser e iluminação. A Fig.9 é uma vista em corte perpendicular tomada ao longo da linha 9 - 9 da Fig.8. A Fig.10 é uma vista em plano lateral do conector de ponteira, com o rebaixo, para uso preferencial em iluminação. 5 A Fig.ll é uma vista em corte perpendicular tomado ao longo da linha 11 - 11 da Fig.10. A Fig.12 é uma vista em plano do lado da frente do painel frontal do compartimento da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, que mostra a primeira sarda, o botão de controlo do nivel de iluminação, o cartão de risco de foto toxicidade e o mostrador do medidor e sensor da energia do laser. A Fig.13 uma vista em plano do lado direito, do painel direito da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do compartimento do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, que mostra a segunda saida, o botão de controlo do nivel de iluminação, o conector de laser, os comutadores de energia e de laser e o cartão de risco de foto toxicidade. A Fig.14 é um diagrama eletrónico esquemático dos circuitos do medidor de potência laser. A Fig.15 é um diagrama ótico esquemático da forma de realização preferida da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, mostrando os raios laser e de iluminação, os refletores, os espelhos e as lentes. A Fig.16 é um diagrama ótico esquemático de uma forma de realização alternativa da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, que mostra os raios laser e de iluminação, os refletores, os espelhos e as lentes. 6 A Fig.17 é um diagrama ótico esquemático de uma outra forma de realização alternativa da sonda endoscópica de laser 6 coaxialmente iluminada e do da abertura numérica, que iluminação, os refletores, o Fig.18 é um diagrama ótico realização alternativa de coaxialmente iluminada e do da abertura numérica, que iluminação, os refletores, o dispositivo de controlo ativo mostra os raios laser e de ; espelhos e as lentes. esquemático de outra forma de sonda endoscópica de laser dispositivo de controlo ativo mostra os raios laser e de ; espelhos e as lentes. A Fig.19 é uma vista em plano do lado esquerdo da primeira montagem de lentes. A Fig.20 mostra uma vista em plano do lado frontal da primeira montagem de lentes numa posição de intensidade total. A Fig.21 mostra uma vista em plano do lado frontal da primeira montagem de lentes numa posição de intensidade atenuada. A Fig.22 mostra uma vista em plano de topo de uma implementação de formas de realização alternativas da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, conforme se mostra nos esquemas óticos das Figs.16 e 17, que mostra os trajetos das luzes de iluminação e de laser, sem o cartão de foto toxicidade, o medidor de potência e os conectores de ponteira. A Fig.23 mostra uma vista em semi-corte perpendicular da forma de realização preferida das primeira e segunda lentes, que efetuam a correção da cor, da aberração 7 esférica e do coma e possuem um foco posterior a 20 mm do ápice do último elemento e uma abertura numérica de 0,5. A Fig.24 mostra um esquema ótico do primeiro conjunto de lentes, o espaço submetido a colimação, filtro dicróico de espelho quente e segundo conjunto de lentes, com apresentação dos trajetos dos raios de luz de iluminação. A Fig.25 mostra uma vista detalhada em plano lateral e semi-corte perpendicular, com atributos dimensionais da forma de realização preferida do elemento 1 das lentes apresentadas na Fig.23. A Fig.26 mostra uma vista detalhada, em plano lateral e semi-corte, com atributos dimensionais do elemento 2 da forma de realização preferida das lentes apresentadas na Fig.23. A Fig.27 mostra uma vista detalhada, em plano lateral e semi-corte perpendicular, com atributos dimensionais do elemento 3 da forma de realização preferida das lentes apresentadas na Fig.23. A Fig.28 mostra uma vista detalhada, em plano lateral e semi-corte perpendicular, com atributos dimensionais do elemento 4 da forma de realização preferida das lentes apresentadas na Fig.23. A Fig.29 mostra um diagrama elétrico esquemático da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica. A Fig.30 mostra uma vista de topo, em perspetiva, numa forma fotográfica a preto e branco, de uma forma de realização preferida da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, que mostra os trajetos da luz de iluminação e de laser, sem o cartão de foto toxicidade, o medidor de potência e os conectores de ponteira.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA

Fazendo agora referência aos desenhos, estão representadas nas Figuras, tanto as formas de realização preferidas como as alternativas, da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica 10, também aqui descritos como fonte de iluminação e de laser 10. É fornecido um dispositivo 10 para proporcionar luz de iluminação não coerente 11, 62 e luz coerente de laser de tratamento 14, através de uma única fibra ótica 60 do tamanho tipicamente utilizado apenas para o tratamento com laser, de uma maneira segura, eficaz e de fácil utilização. O dispositivo é particularmente adequado para utilização durante a cirurgia oftálmica. A presente técnica, numa forma de realização preferida, utiliza uma lâmpada de arco de xénon de 75 watts 36, para a sua iluminação de elevada luminância (densidade de luz), superior a 6000°K de temperatura de cor e superior a 95 de índice de reprodução de cor. Uma característica única e útil é a luminância muito elevada e o pequeno tamanho da bola de plasma formada na extremidade do cátodo da lâmpada 36. Se a sua imagem for corretamente reproduzida, a bola de plasma é suficientemente brilhante para fornecer a necessária entrada de iluminação a uma pequena fibra, como seja a que é utilizada para o tratamento com laser. A lâmpada de arco de xénon 36 proporciona ainda uma fonte de luz com um pequeno ponto, o que permite um menor diâmetro do feixe de saída de iluminação 37. Única da presente fonte de lâmpada é uma montagem 38, a qual permite a substituição da lâmpada 36 e no entanto mantém a localização da bola de 9 plasma da referida fonte 36, precisamente num local predeterminado, dentro do centro ótico 35 do dispositivo. É utilizada uma disposição de recolha com um refletor esférico clássico 40 e duas lentes 42, 58 em vez de outras disposições de peças inferiores, como seja a utilização de um refletor eliptico ou de uma combinação de um refletor parabólico e de lentes. Esta técnica permite uma eficácia máxima de recolha com um minimo de aberração geométrica. A lâmpada 36 está colocada no centro geométrico 35 do refletor 40 e no ponto de focagem (ponto focal) da primeira lente 42. A luz que incide no refletor 40 é refletida de volta para a lâmpada 36. Isso forma uma imagem de pernas para o ar ou invertida da fonte 36, que coincide com a fonte 36. A primeira lente 42 faz a colimação da fonte 36 e da imagem de pernas para o ar ou invertida. A segunda lente 58 está localizada coaxialmente em relação à primeira lente 42 e foca a luz no seu ponto focal. A fibra ótica de sarda 60 está localizada no ponto focal da segunda lente 58. Os refletores 40 anteriormente referidos são, de preferência, esféricos, em vez de parabólicos, a fim de refletirem a luz de iluminação da mesma forma em que é emitida pela lâmpada de arco 36.

Na presente técnica é usado o melhor formato das lentes 42, 58 (plano convexas esféricas, viradas umas para as outras). Verificou-se que aberrações cromáticas, causadas pelas lentes, dão à saida da fibra ótica 39, 60 um tom amarelo ou azul. Isso não constitui um problema com outras fontes oftálmicas, porque a fonte é muitas vezes maior do que a saida da fibra ótica. Um conjunto de lentes 42, 58, corrigidas quanto à cor, com uma abertura numérica "f 1" ou possivelmente 0,5, constituído por quatro elementos, foi desenhado para ser usado para cada lente. Cada um dos elementos está revestido de MgF (fluoreto de magnésio), 10 revestimento anti-refletor destinado a minimizar a perda de luz, com outros revestimentos ou camadas anti-refletores a poderem ser também utilizáveis. 0 uso de conjuntos de lentes acromáticas permite que uma imagem da fonte de iluminação 36 de elevada fidelidade seja focada na extremidade da fibra ótica 60, 64. Ou seja, as lentes de elementos múltiplos permitem um mínimo de aberração cromática. O conjunto de lentes de quatro elementos anteriormente mencionado é apresentado e especificamente descrito nas figuras.

Com a presente técnica é possível um trajeto adicional separado de iluminação 62. Um sistema de abertura numérica 0,5 ou uma lente de "f 1" é o mais prático devido às limitações impostas à abertura numérica pelas fibras óticas disponíveis. Isso é igual a 60 graus de ângulo total. Quando se considera o refletor esférico 40, são proporcionados mais 60 graus, do total de 360 graus disponível. Tomar em consideração a rotação vertical à volta da fonte 36 não é prático, devido às sombras provocadas pelos elétrodos da lâmpada 36. É ignorado um total de 240 graus de rotação horizontal em volta da lâmpada 36. Considerando as montagens óticas 44 estas contribuem para mais uma quantidade adicional. Não obstante, está disponível pelo menos metade da saída de iluminação. Isso deixa espaço para um segundo trajeto de luz 62, localizado ortogonalmente em relação ao primeiro trajeto 11, juntamente com a segunda saída da fibra 64. Nenhuma outra fonte de luz de iluminação convencional incorpora múltiplos trajetos de luz a partir de uma única lâmpada, ou seja dois sistemas de recolha de iluminação independentes para a luz de iluminação. A natureza independente dos dois trajetos 11, 62 permite diferentes conjuntos de controlos de filtragem e de intensidade para as duas saídas 39, 41. 11 A atenuação da saída do sistema de iluminação da presente técnica é conseguida por meio do controlo da primeira lente (colimadora) ou da penúltima lente 42, de um modo que não modifica a abertura numérica da lente 42 nem introduz artefatos de sombreamento no feixe 37. A montagem do conjunto de lentes 44 tem duas metades 46 e uma mola lisa 52. A primeira parte 48 está unida ao banco ótico 12, a segunda parte 50 prende o conjunto de lentes 42 e a mola 52 une as duas 48, 50, uma à outra, de um dos lados. Uma pressão exercida sobre a segunda parte da montagem das lentes 50 faz com que a mola 52 se desvie e a lente 42 se movimente numa direção genericamente perpendicular ao eixo ótico. Isso resulta em deslocação ou movimento da imagem através da face da fibra ótica 60, 64, pelo que o pico da iluminação do feixe 37 não fica centrado na face da fibra ótica 60, 64 durante a atenuação. Devido ao que atrás foi dito, consegue-se a redução da saída da luz da fibra 60, 64 sem afetar a cor (isto é a temperatura da cor) ou a abertura da saída. Numa forma de realização preferida, um excêntrico montado num veio 54 aplica a pressão à segunda parte da montagem das lentes 50 e à mola 52. Um botão de controlo 56 está unido à outra extremidade do veio 53 e permite ao utilizador selecionar o desejado nível de iluminação por meio da rotação do botão 56. Este método é capaz de proporcionar pelo menos 95% de redução da intensidade da saída de iluminação. Numa forma de realização preferida, um obturador 57 encontra-se montado sobre o veio 53 e é feito girar através do feixe de iluminação 37 a fim de atenuar totalmente a intensidade da saída de iluminação, quando se roda totalmente o referido botão 56. Formas de realização alternativas podem utilizar outros métodos, incluindo, sem a eles se limitarem, acionadores elétricos ou eletrónicos para rodar o referido veio 53, em vez do referido botão 56. 12

Um filtro de espelho dicróico "quente" 66 está colocado no espaço colimado 61, entre as lentes de iluminação 42, 58.

Isso fornece simultaneamente filtragem de luz UV e IV. À montagem do espelho quente 66 estão ligados suportes, destinados a proporcionar meios de retenção para filtros adicionais, selecionáveis pelo utilizador. 0 posicionamento dos filtros é importante, porque esta é a única área onde a luz 11 é genericamente normal à superfície do filtro. A colocação do filtro 66 nos outros lados das lentes faria com que a luz tivesse muitos ângulos de incidência indesejáveis (entre 0 e 30 graus) . A variação no ângulo de incidência faz com que o refletores ou filtros dicróicos tenham uma modificação na sua afetação. Se forem usados filtros de absorção, a colocação fora do espaço colimado 61 provocará um aumento de perdas reflexivas e problemas de aquecimento. O conector de saída da fibra ótica 98 está configurado, de forma única, para proporcionar o posicionamento necessário ao mesmo tempo que reduz os custos. Um conector ou extremidade de ligação 116 é cobinado com uma rosca de retenção integral 130 para reduzir o custo das peças e o tempo de montagem. Numa segunda versão do conector, está colocada uma cavidade ou rebaixo 148 para proporcionar a deteção da diferença entre fibras de saída apenas de iluminação e compatíveis com laser. A colocação de um conector de diâmetro liso 74 na saída, ativa um comutador 72, o qual irá permitir que a energia do laser seja misturada. Tanto a falta de um conector 98 como a da cavidade ou rebaixo 148 sob o comutador 72, irá fazer com que o comutador 72 não seja ativado e a energia do laser não seja misturada.

No que se refere à mistura da energia ou da luz de tratamento de laser 14, a luz de laser 14 é de preferência 13 aplicada ao sistema por intermédio de uma fibra ótica 16, de 50 micrones ou equivalente. O conector 18, na extremidade do laser, é configurado para ser compatível com o laser e para fornecer a interface necessária para sinalizar, para o laser, que uma fibra se encontra ligada. A extremidade de fonte de luz e de laser 10 utiliza, de preferência, um conector SMA 905 ou equivalente, para permitir conexões repetiveis da fibra de aplicação do laser 16. A luz de laser 14, que sai da fibra emissora é, de preferência, colimada por meio da utilização de uma lente acromática 20 com uma extensão focal de 16 mm ou equivalente, isto é, uma lente de colimação de laser, que pode também ser usada para focar o feixe de laser colimado 22. A posição da fibra 16 é ajustada de modo a situar-se no ponto focal da lente 20. O conector de entrada de laser 18 e a lente de colimação 20 são colocados de modo que o feixe colimado 22 seja ortogonal e intersete o centro do eixo de iluminação 11, entre os conjuntos de lentes de iluminação 42, 58 (a área colimada para a luz de iluminação). Se todas as exigências de segurança forem respeitadas (isto é, inserção de fibra compativel com saida de laser e comutador de seleção para saida de laser ativado), um espelho de orientação 24 reflete a luz de laser colimada 22 para o centro do eixo de iluminação 11. O espelho de orientação 24 é uma primeira superfície plana, que está posicionada a 45 graus em relação à luz de laser 14 e se encontra localizada no centro do eixo de iluminação 11 (quando o modo de laser está ativado). Um aspeto único da presente invenção é que a espessura do espelho 22 é conformada de modo aparecer como um círculo, quando vista ao longo do eixo de iluminação. Devido à orientação a 45 graus da superfície, a conformação faz com que a superfície do espelho 24 pareça elíptica, quando vista a partir de um ângulo normal. O tamanho do espelho 24 é escolhido de modo a ser minimamente maior do que o feixe laser colimado 22. A colocação do espelho de 14 orientação 24 no centro do eixo de iluminação 11 faz com que os raios de luz, que normalmente cheqariam ai, sejam bloqueados e apareça uma sombra no centro do cone da luz emitida. A segunda lente de iluminação 58 foca a luz de laser 14, refletida pelo espelho de orientação 24, para a extremidade de sarda da fibra 60, 64. Por causa do comprimento da trança de fibra ótica de sarda ser relativamente curto, o ângulo de incidência da luz, que entra na extremidade de entrada, é muito aproximadamente o mesmo ângulo do da extremidade de sarda. Isso tem como resultado que a saida da trança de fibra tem um cone de luz branca com uma sombra no centro, que é quase completamente preenchida pelo feixe indicador do laser (feixe de tratamento durante o tratamento). Ou seja, o laser proporciona um feixe indicador, tipicamente vermelho, quando não esteja completamente ativado para tratamento e um feixe de tratamento, tipicamente verde, quando esteja completamente ativado. Sem a sombra provocada pelo espelho de orientação 24, o feixe indicador seria inteiramente apagado ou imperceptivel, exceto a niveis de iluminação muito baixos.

Formas de realização alternativas podem utilizar mais do que um espelho de orientação 24 ou colocar o espelho de orientação 24 fora do eixo do trajeto da luz de iluminação 11 e dirigir a luz de laser 14 através de uma abertura 158 no referido refletor esférico 40 e depois disso, através da bola de plasma da lâmpada de arco 3 6 ou através de um refletor dicróico 160, ou de um refletor que tenha uma abertura 162. Todas as formas de realização alternativas anteriormente referidas colocam a luz de laser 14 no interior do espaço colimado 61 e utilizam a segunda lente 58 para focar sobre a fibra ótica de saida 60. Além disso, todas as formas de realização alternativas anteriormente 15 referidas proporcionam uma saida de um segundo trajeto de luz 62 conforme se vê nas figuras. 0 espelho de orientação do laser 24 está mecanicamente montado num pilar fino 28, que o mantém no seu lugar, ao mesmo tempo que minimiza a perda de luz de iluminação 11. 0 pilar 28 está mecanicamente unido a um suporte 30, o qual está ligado a um solenoide 32. O solenoide 32 faz com que o suporte 30 e também o espelho de orientação 24 se movimentem para uma de duas posições. A posição um é fora da iluminação colimada e da luz de laser. Esta posição é usada para a não aplicação de luz de laser e permite que o trajeto de iluminação atue sem ser afetado. A posição dois é com o espelho de orientação 24 localizado de modo a refletir a luz de laser para o interior do trajeto da iluminação 11. Os movimentos do solenoide 32 e do suporte 30 são controlados por uma corrediça de esferas de precisão 34. O uso da corrediça 34 garante o posicionamento repetivel do espelho 24.

Conforme descrito, único da presente técnica é um dispositivo com um trajeto coaxial de laser e de iluminação 10, o qual até hoje não se encontrava disponível ou não era utilizado. Também único da presente técnica é um sistema de iluminação altamente eficiente que utiliza refletores esféricos 40 e lentes 42, 58 associadas, para capturar uma saída de luz máxima e também fornecer uma saída de trajeto duplo de luz de iluminação a partir de uma única lâmpada fonte, a fim de alimentar fibras com um diâmetro inferior a 500 mícrones. Ainda único da presente técnica é um espelho de laser ou de orientação 24, possuidor de uma seletividade de solenoide 32, que proporciona um furo alvo no interior do trajeto de iluminação 11 para a colocação do laser. Também único da presente técnica é ainda um sistema de iluminação de lâmpada de arco 36, que tem um ponto de fonte 16 de luz 36 extremamente pequeno, o qual permite um tamanho de foco de iluminação ou uma sarda de abertura numérica extremamente pequenos. Também única da presente técnica é uma montagem 38 de lâmpada de arco 36, que coloca, com precisão e de forma intercambiável, a bola de plasma da lâmpada de arco 36 no foco ou centro ótico 35 do sistema de óticas. Também único da presente técnica é um mecanismo único de atenuação, que movimenta o ponto focal de uma lente de atenuação ou primeira lente de saida 42, a fim de proporcionar uma atenuação sem introdução de artefatos, aberrações cromáticas, ou modificação da temperatura da cor. Também única da presente técnica é uma capacidade de ligação a fontes convencionais existentes de luz de laser, pela qual o tratamento laser e a iluminação são ambos fornecidos numa saida do dispositivo da presente técnica 10. O sistema ótico do presente dispositivo 10 é capaz de aceitar os ângulos do cone de entrada da luz de iluminação 33 e da luz de laser 15, colocados numa fibra ótica de saida 60 e de reproduzir praticamente os referidos ângulos do cone na saida da fibra ótica, tipicamente onde a sonda endoscópica se encontra colocada, sem aberrações provocadas pela própria fibra ótica.

Outras formas de realização alternativas do dispositivo da presente técnica 10 podem utilizar refletores parabólicos em vez de refletores esféricos, para colimar a fonte de iluminação 36. Esta técnica eliminaria a necessidade da primeira lente de colimação 42 e permitiria a transmissão do feixe de laser 22 através de uma abertura no refletor parabólico ou por intermédio de um espelho de orientação 24, no interior do espaço colimado 61. Ainda outras formas de realização alternativas podem utilizar um refletor elíptico com dois pontos focais, em que a fonte de iluminação 36 é colocada no primeiro ponto focal e a fibra de saída 60 é colocada no segundo ponto focal, com o feixe 17 de laser 22 a ser introduzido através de uma abertura no refletor elíptico ou por intermédio de um espelho de orientação 24, entre a fonte de iluminação 36 e a fibra de saída 60. Esta última forma de realização alternativa requer a focagem do feixe de laser 22 sobre a fibra de saída 60 por intermédio de uma lente colocada dentro do trajeto do feixe de laser 22, antes da fibra de saída 60, mas no entanto permite a eliminação, tanto da primeira lente de colimação 42 como da segunda lente de focagem 58.

Algumas das variáveis, que determinam o nível de risco de foto toxicidade durante a cirurgia vítreo-retiniana, incluem as características espectrais e de energia da fonte de luz usada, o tipo e dimensões da sonda endo-iluminadora, a extensão ou duração do procedimento cirúrgico e a área (tamanho) dos tecidos iluminados. Em cada caso, o cirurgião tem de efetuar uma avaliação risco-benefício acerca da intensidade de luz a ser usada. A utilização de uma intensidade insuficiente pode resultar numa visualização inadequada e efeitos adversos mais graves do que uma lesão retinal fótica. Atualmente o cálculo do tempo de exposição necessário para se alcançar um ponto de lesão é uma tarefa entediante, que envolve a integração numérica da função da densidade de energia espectral da fonte de luz 36 com uma função de risco (ver ISO 15752) e conhecimento específico da área de iluminação cirúrgica e das características do endo-iluminador. A presente técnica representa aindaq um novo dispositivo e método para fornecer ao cirurgião oftálmico informação gráfica sobre o risco de foto toxicidade, de uma maneira clara e fácil de entender. Numa forma de realização preferida, um cartão barato de risco de foto toxicidade 76 é amovivelmente ligado ao painel de controlo da fonte de 18 luz cirúrgica de iluminação e de laser 10. De preferência, o cartão 76 da presente técnica é unido, em estreita proximidade, ao botão de controlo de intensidade da luz 56, para mostrar a relação entre a intensidade da sarda da fonte de luz e a probabilidade de lesão fótica. De preferência o cartão 76 é incluído em cada um dos instrumentos endo-iluminadores, isto é fibras óticas, e está calibrado para representar o desempenho foto tóxico desse tipo de instrumento, quando utilizado com um tipo de fonte de luz particular. A representação gráfica 78 no cartão 7 6 funciona como um guia para o ajustamento da intensidade de saída da fonte 10, em relação a uma norma aceite, como seja a "Millenium" da Bausch & Lomk®. Desta maneira, as características espectrais e de energia dos diversos elementos envolvidos no fornecimento da luz ao olho, são integradas numa única variável, facilmente gerível. Isso reduz muito a complexidade da avaliação de qual a melhor intensidade a utilizar numa determinada situação. Representações gráficas de formas de realização alternativas 78 poderão apresentar outra informação no que se refere à saída da luz, como sejam a saída em lúmenes (uma unidade que é ponderada a partir da resposta fotópica do olho). Outras representações poderão apresentar informação de limites, quando usadas com colorações especiais ou filtros de luz coloridos.

Uma forma de realização compreende um cartão 76, o qual é moldado por corte a partir de material aglomerado branco e que é aproximadamente do peso de um cartão de visita. O formato do cartão 76 é genericamente quadrado, com uma fenda 90 removida de um dos lados para permitir que o cartão 76 seja colocado por trás do botão de controlo de intensidade 56 da fonte de iluminação e de laser 10, ao mesmo tempo que proporciona uma folga para a passagem do veio de controlo 53, que é feito girar pelo referido botão 19 56. Numa forma de realização preferida, quatro pinos de localização 92 estão unidos ao painel frontal do compartimento da fonte de iluminação e de laser 10. Os pinos 92 fornecem limitadores para colocação do cartão 76 e tendem a inibir a rotação do cartão 76 com o botão de controlo.

Numa forma de realização preferida, sobre a face do cartão encontra-se impressa uma escala de formato circular 84, que possui bandas de diferentes cores 86, por exemplo verdes, amarelas e vermelhas, as quais representam o risco de foto toxicidade a um determinado nível de intensidade. O botão de controlo 56 tem uma linha indicadora, a qual aponta para o nível de intensidade da saída de corrente e para o risco de foto toxicidade concorrente, associado à sonda a ser utilizada. Única da presente técnica é a capacidade do cartão 76 para indicar a intensidade de saida, à saida da fibra ótica. O cartão 76 destina-se a ser eliminado após uma única utilização, com um novo a ser fornecido com cada instrumento de fibra ótica. Desta maneira, a saida da fonte de luz 10 é recalibrada de cada vez que é usada. O tipo de unidade calibrada pode variar com diferentes estilos de instrumento, para proporcionar ao cirurgião a informação mais pertinente possível.

Conforme foi dito anteriormente, o cartão 76 fornece um ponto de referência conhecido em relação aos dispositivos de iluminação da técnica anterior. Se, por exemplo, o cirurgião mantiver a linha do indicador do botão 56 dentro da faixa de cor verde, ela ou ele compreenderá que a saída da intensidade da luz se situa dentro da intensidade de luz segura dos iluminadores da técnica anterior, como seja o "Millenium" da Bausch & Lomb®. Este fenómeno de controlo é particularmente útil quando se utilizam fontes de iluminação 10 mais poderosas, conforme são aqui descritas. 20

Isto é, o cirurgião tem de ter um ponto de referência da técnica anterior quando utiliza sistemas de iluminação mais poderosos e mais modernos, como seja a presente técnica. A técnica da presente invenção pode ainda fornecer diversas faixas, que não proporcionam referências à técnica anterior mas que, em vez disso, indicam diretamente ao cirurgião índices de foto toxicidade ou níveis de intensidade da luz. Única da presente técnica é a capacidade do fabricante da fibra ótica poder fornecer um cartão de risco de foto toxicidade 7 6, o qual contribui para a atenuação e a absorção espectral dentro da fibra ótica munida do referido cartão 76. Assim, por exemplo, se uma fibra ótica for altamente atenuadora, o cartão pode indicar que o cirurgião deve rodar o botão de controlo da intensidade 56 para um nível mais elevado, a fim de obter uma equivalência com um ou mais dos iluminadores da técnica anterior acima referidos ou de conseguir uma saída desejada de foto iluminação. A técnica do presente dispositivo compreende também uma ponteira ou conector 98, que possui um furo interno 102, preferivelmente com ressaltos 104, que são substancialmente paralelos ao eixo longitudinal 100 do corpo da ponteira 98. O furo 102 anteriormente referido permite a colocação e a colagem ou o encapsulamento de uma fibra ótica no seu interior e através do referido corpo da ponteira 98. Externamente, o referido corpo da ponteira 98 tem também ressaltos 112, 148 com uma forma única para funcionar de maneira ótima conforme aqui descrito.

Numa forma de realização preferida, o corpo da ponteira 98 tem uma extremidade externa 114 e uma extremidade de acoplamento 116 e compreende, externamente, uma cabeça substancialmente cilíndrica 118 com um primeiro diâmetro 21 120 tendo uma primeira extremidade 122 e uma segunda extremidade 123, com a referida primeira extremidade 122 coincidindo com a referida extremidade externa 114. 0 referido corpo da ponteira 98 compreende ainda, externamente, um rebordo saliente 124 de maior diâmetro do a referida cabeça 118 e que possui um primeiro lado 126 e um segundo lado 128, com o referido primeiro lado 126 montado com a referida segunda extremidade 123 da referida cabeça 118. Uma porção com rosca 130, de preferência com um diâmetro menor do que o da referida cabeça 118, está unida e projeta-se a partir do referido segundo lado 128 do referido rebordo 124. Numa forma de realização preferida, a referida porção com rosca 130 compreende, primeiro, uma rosca 8-32 UNC, com uma primeira extremidade 132 e uma segunda extremidade 134, estando a referida segunda extremidade 132 unida ao referido segundo lado 128 do referido rebordo 124. Também numa forma de realização preferida, a referida porção com rosca 130 tem uma ranhura 136 de aproximadamente 0,76 mm (0,030 de polegada) na referida primeira extremidade 132, com aproximadamente 2,29 mm (0,090 de polegada) de separação da referida rosca 130, que se segue e outra ranhura de aproximadamente 0,76 mm (0,030 de polegada) 136, a seguir à referida rosca 130, na segunda extremidade 134. Externamente, o corpo da ponteira 98 tem também um cano de alinhamento 138, que possui uma primeira 140 e uma segunda 142 extremidades, situadas a seguir à referida porção com rosca 130, estando a referida primeira extremidade 140 unida à referida porção com rosca 130. A segunda extremidade 142 do referido cano de alinhamento 138 é coincidente com a referida extremidade de acoplamento 116 do referido corpo da ponteira 98. Também a referida segunda extremidade 142 do referido cano de alinhamento 138 contém um orifício 144 de diâmetro substancialmente equivalente ou ligeiramente maior que o da fibra ótica montada no interior do referido furo escalonado 22 102. O referido orifício 144 está interligado com o referido furo interno escalonado 102. Numa forma de realização da presente técnica, o referido orifício tem um diâmetro de aproximadamente 0,279 mm (0,011 de polegada) e um comprimento de 0,635 mm (0,025 de polegada). Também numa forma de realização preferida, o referido cano de alinhamento 138 possui um chanfro 146 na circunferência da referida segunda extremidade 142. De preferência, o referido chanfro 146 tem um ângulo de aproximadamente 45 graus e um comprimento de 0,381 mm (0,015 de polegada) . Formas de realização alternativas podem utilizar chanfres com diferentes ângulos ou formas ou mesmo não fazer uso de gualquer chanfro. O cano de alinhamento 138 tem um formato único dentro das formas de realização para indicar se à fibra ótica deverá ser aplicada luz de laser ou luz de iluminação. Numa forma de realização preferida da ponteira de laser, o cano de alinhamento é de diâmetro uniforme, aproximadamente 0,118 de diâmetro, o que indica à fonte 36 que é desejada luz ou energia de laser. Numa primeira forma de realização alternativa ou ponteira de iluminação, o cano de alinhamento contém um rebaixo 148, localizado aproximadamente a 1,905 mm (0,075 de polegada) da segunda extremidade 142 do referido cano 138 e que se projeta aproximadamente 6,807 mm (0,268 de polegada) da referida segunda extremidade 142. Quando utilizada, a fonte de luz de iluminação e de laser 10 deteta esse rebaixo e determina que é desejada luz de iluminação e não luz de laser. Outras formas de realização alternativas podem utilizar a forma de realização anteriormente referida do rebaixo 148 para a luz de laser e o cano de diâmetro uniforme para a luz de iluminação. 23

Internamento, o referido furo escalonado 102 compreende, em primeiro lugar, um primeiro furo maior, praticamente no interior da porção de cabeça, o qual tem aproximadamente 24,9 mm (0,098 de polegada) de diâmetro e se estende substancialmente a todo o comprimento da referida cabeça. Um segundo furo intermédio, de aproximadamente 1,6 mm (0,063 de polegada) de diâmetro estende-se, desde o referido primeiro furo maior até ao referido orifício 144, no interior da referida porção com rosca 130 e do referido cano de alinhamento 138. Também numa forma de realização preferida, o comprimento do orifício 144 é de aproximadamente 0,635 mm (0,025 de polegada). Formas de realização alternativas podem utilizar primeiro e segundo furos e orifícios com uma multiplicidade de tamanhos de diâmetro e de extensão, desde que os diâmetros das porções sejam menores do que as porções externas da ponteira, no interior da qual cada um deles está localizado.

Quando montada com uma fibra ótica, a fibra ótica estende-se através do referido furo 102 e do orifício 144 e termina praticamente no mesmo plano que a referida extremidade terminal 116 do referido corpo da ponteira 98, ou da segunda extremidade 142 do referido cano de alinhamento 138. De preferência, a referida fibra ótica é retida no interior do referido furo 102 por meio de encapsulamento ou de compostos adesivos, que rodeiam a referida fibra, unindo-a ao referido furo 102 da ponteira 98.

Numa forma de realização preferida, o diâmetro externo da cabeça 118 é de aproximadamente 5,9 mm (0,234 de polegada) com um comprimento de aproximadamente 9,5 mm (0,375 de polegada). O diâmetro externo do rebordo 124 é de aproximadamente 0,312 de polegada, com uma espessura de aproximadamente 0,635 mm (0,025 de polegada). Também o referido cano de alinhamento 138 tem um diâmetro de 24 aproximadamente 3 mm (0,118 de polegada) e um comprimento de 9,65 mm (0,380 de polegada).

Onde sejam fornecidos, dimensões, atributos geométricos e tamanhos das roscas são para fins de informação e habilitação das formas de realização preferidas. Formas de realização alternativas podem utilizar uma pluralidade de variações de tudo o que foi referido anteriormente, sem afastamento do escopo e espirito da presente invenção. Isso é particularmente verdadeiro no que se refere à cabeça 118, ao rebordo 124 e à porção com rosca 130. O referido rebordo 124 pode fazer parte integrante da cabeça 118 ou ser completamente removido. Também a posição, localização e tipo da porção com rosca 130 pode variar. A referida porção com rosca 130 pode não utilizar as referidas ranhuras 136, utilizar ranhuras de menor ou maior comprimento, ou ter os diâmetros da referida cabeça 118 e do rebordo 124 de dimensões praticamente iguais ou menores do que o diâmetro exterior das referidas roscas 130. A técnica do presente dispositivo pode ser fabricada a partir de uma pluralidade de materiais, incluindo, sem a eles se limitar, metais, plásticos, cerâmicas ou materiais compostos. Única do presente dispositivo é a inclusão de um medidor integrado de potência do laser 150, que possui um sensor 152, um visor de potência 154 e circuitos de controlo a eles associados 156. O medidor de potência 150 permite a um cirurgião colocar a sonda endoscópica de fibra ótica no referido sensor 152, energizar o laser através da fonte de luz de iluminação e de laser 10 e medir a potência de saida do laser conforme vista no referido visor 154. A inclusão dos anteriormente referidos é especialmente útil devido às variações nas fibras óticas ou tendo em conta a atenuação por intermédio da fonte de luz de iluminação e de laser 10. Ao utilizar o medidor de potência 150, o cirurgião tem 25 total conhecimento da energia de laser transmitida para o local cirúrgico. Formas de realização alternativas podem utilizar o referido medidor de potência 150 para medição da intensidade da sarda de iluminação 37, assim como da potência da luz de laser 14.

Em funcionamento, o cirurgião liga uma fonte de luz de laser, por intermédio de uma fibra ótica, ao conector de entrada do laser 18 do dispositivo 10. Depois disso, o cirurgião liga um conector de ponteira 98, com uma fibra ótica integralmente unida, a uma sonda endoscópica, à primeira sarda 39 ou, apenas para iluminação, à referida segunda sarda 64. Se o referido conector de ponteira 98, na referida primeira saida 39 não tiver o rebaixo 148, o dispositivo 10 irá permitir ao espelho de orientação 24 que se posicione dentro do trajeto da luz de iluminação 11 e permita ainda a transmissão da luz de laser. Se o cirurgião desejar medir a potência da saida do laser, ele ou ela coloca a extremidade de saida da sonda endoscópica no referido sensor 152 e aquando do ativação total do laser, lê a potência da saida de laser no visor 154. Se o dispositivo 10 for energizado, o cirurgião procede à iluminação dos tecidos de interesse com um cone de luz branca de iluminação, que possui uma sombra onde o feixe de laser irá ser colocado e é tipicamente uma luz vermelha indicadora do alvo do feixe de laser, dentro da referida sombra. Quando a potência do laser é totalmente activada, um feixe de laser de tratamento para tratar os tecidos de interesse, tipicamente verde, substitui o referido feixe indicador, tipicamente vermelho. Toda a iluminação e tratamento anteriormente descritos podem ser conseguidos com uma única incisão e através de uma única fibra ótica de menor diâmetro do que as das fontes da técnica anterior. 26

Os técnicos do ramo apreciarão uma sonda endoscópica de laser, coaxialmente iluminada e um dispositivo de controlo ativo de abertura numérica 10 (fonte de iluminação e de laser) e um método de utilização conforme foi apresentado e descrito. O dispositivo e o método de utilização permitem a transmissão simultânea de luz de iluminação e de laser de tratamento através de uma única fibra ótica de um tamanho, que é tipicamente utilizado apenas para a luz de laser de tratamento. O dispositivo e o método proporcionam ainda controlo da saida angular da luz da sonda endoscópica unida à referida fibra ótica. O dispositivo também proporciona uma iluminação distinta e separada, sem utilização do laser de tratamento, ao mesmo tempo que proporciona um controlo completo da intensidade da referida iluminação. Os técnicos do ramo apreciarão que um cartão de controlo ou de risco da foto toxicidade da intensidade da luz médica 76 foi também apresentado e descrito para ser usado na presente técnica. O referido cartão de risco de foto toxicidade 76 é particularmente útil para a rápida e fácil determinação da intensidade de saida da iluminação, a partir de um tipo especifico de fibra ótica ou de uma fonte de energia mais poderosa como é a da presente técnica. Os técnicos do ramo apreciarão que foi também apresentado e descrito um conector de ponteira de iluminação fotónica e de laser 98. A referida ponteira 98 é particularmente útil para uma ligação rápida e positiva de uma fibra ótica a uma fonte de laser ou de iluminação 10, conforme aqui descrito e permite ainda que a referida fonte 10 distinga o tipo de fibra ótica ou o uso, ou seja, se é para aplicação em iluminação ou em laser médico. O dispositivo da presente técnica é útil durante a cirurgia e especialmente a cirurgia oftálmica. Os técnicos do ramo apreciarão também a inclusão integral de um medidor da potência de saida do laser numa fibra ótica. 27

Tendo descrito pormenorizadamente a invenção, os técnicos do ramo apreciarão que podem ser feitas modificações à invenção. Por isso, não se pretende que o escopo da invenção seja limitado às formas de realização especificas ilustradas e descritas. Pretende-se antes que o escopo da invenção seja determinado pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.

Lisboa, 27 de Junho de 2013

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Fonte de iluminação que compreende:. uma única fonte de iluminação, com uma saida de luz de iluminação (11) transmitida através de uma ou mais lentes (42) e focada numa fibra ótica (60);e um mecanismo de atenuação, que compreende uma montagem (44), numa ou mais das referidas lentes (42), a qual é capaz de orientar uma ou mais das referidas lentes (42) e por meio da qual um pico de iluminação da referida luz de iluminação (11) não é centrado na referida fibra ótica (60) durante a atenuação. Lisboa, 27 de Junho de 2013